ondes gravitationnelles.

ondes gravitationnelles. ondes émises par une masse accélérée qui affectent temporairement le champ de gravitation. Dans la théorie de la relativité générale d'Einstein, la géométrie de l'espace (en fait celle de l'espace-temps à quatre dimensions) est déterminée par la distribution de matière. L'accélération d'une masse produit une variation locale de la géométrie, variation qui se propage à la vitesse de la lumière sous forme d'ondes appelées ondes gravitationnelles. Ce processus est comparable à celui d'émission d'ondes lumineuses lors de l'accélération d'une charge électrique. Les interactions gravitationnelles mises en jeu dans notre quotidien sont cependant de faible intensité, et le rayonnement qu'elles engendrent est si faible qu'il est impossible de le mesurer en laboratoire. Pour espérer détecter des ondes gravitationnelles, il est nécessaire de trouver des champs gravitationnels forts et rapidement variables. Ce genre de phénomène est attendu à l'échelle de l'Univers lors de l'explosion de supernovae ou de l'effondrement d'objets massifs tels que des étoiles à neutrons ou des trous noirs. L'unique mise en évidence actuelle de l'existence du rayonnement gravitationnel est fournie par l'astronomie. En 1974, la découverte du pulsar double PSR 1913+16 a permis une mise en évidence indirecte des ondes de gravitation. Ce système binaire est formé d'un pulsar, étoile à neutrons en rotation rapide, et d'une autre étoile à neutrons. Véritable phare, le pulsar envoie des impulsions lumineuses à un observateur situé sur le passage du faisceau. La durée entre deux impulsions permettant de situer le pulsar sur son orbite, on a pu mettre ainsi en évidence un rétrécissement de l'orbite au cours du temps. Ce phénomène a été interprété par une diminution de l'énergie du pulsar double due à l'émission d'ondes gravitationnelles engendrées lors de l'accélération de chacun des objets dans le champ de gravitation de l'autre. La relativité générale explique remarquablement bien cet effet. La détection des ondes gravitationnelles. L'onde, qui déforme la géométrie de l'espace-temps, provoque la variation des dimensions d'un solide ou le déplacement relatif de deux masses proches l'une de l'autre. Les premières tentatives de détection d'une telle onde furent donc basées sur la mesure de ces infimes variations. C'est ainsi, notamment, que les « barres de Weber » installées dans les années soixante-dix, étaient de gros cylindres en aluminium, isolés sismiquement et couplés à des capteurs piézoélectriques destinés à détecter de très faibles variations de leur longueur. L'échec fut complet, mais il s'est avéré non significatif au niveau de son interprétation car on put montrer que la sensibilité des capteurs n'était pas en rapport avec la ténuité des phénomènes attendus. L'explosion d'une supernova dans une galaxie proche n'entraîne en effet qu'une variation de longueur relative de 10-21, ce qui correspond au rapport du diamètre d'un atome d'hydrogène sur la distance Terre-Soleil. Actuellement, des projets sont en cours avec des détecteurs à la fois plus sensibles et couvrant une large gamme de fréquences. Ces détecteurs sont des antennes interférométriques, utilisant le principe de l'interféromètre de Michelson pour les ondes lumineuses. De grands projets existent, comme le projet américain Ligo ou le projet franco-italien Virgo. Avec de telles antennes, une détection directe des ondes gravitationnelles est attendue pour la fin du XXe siècle. L'importance de l'astronomie gravitationnelle est double. D'une part, elle soumet à l'expérience la théorie de la relativité générale ; d'autre part, elle constitue une nouvelle méthode d'exploration de l'Univers. En effet, les ondes gravitationnelles, interagissant très peu avec la matière, sont si peu absorbées que l'on devrait pouvoir observer directement les régions les plus violentes de l'Univers (coeurs des supernovae, big-bang). Ces ondes pourraient également apporter des informations directes sur l'existence et la structure d'un trou noir dont la formation est attendue lors de l'effondrement d'une étoile massive. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats champ - 2.PHYSIQUE détection gravitation interféromètre interférométrie onde pulsar relativité supernova trou noir